Perfiles distintos de excitabilidad y conectividad corticales dentro del complejo SMA humano

Área de la Ciencia:

• Neurociencia
• Neurociencia Cognitiva
• Neurociencia de Sistemas

Sus antecedentes:

• La función cerebral depende cada vez más de las interacciones de red, particularmente para los procesos cognitivos de orden superior.
• El complejo del área motora suplementaria (SMA) es un centro clave que une las funciones cognitivas y sensoriomotoras.
• Mapear la dinámica del complejo SMA en humanos es un desafío pero crucial para comprender la cognición.

Objetivo del estudio:

• Establecer firmas neurofisiológicas normativas del complejo SMA (pre-SMA y SMA).
• Investigar la excitabilidad y conectividad corticales causales y resueltas en el tiempo utilizando TMS-EEG.
• Diferenciar los perfiles neurofisiológicos de las subregiones pre-SMA y SMA.

Principales métodos:

• Se utilizó estimulación magnética transcraneal navegada combinada con electroencefalografía (TMS-EEG) en 21 sujetos sanos.
• Se registraron la excitabilidad cortical (GMFP) y las propiedades oscilatorias (potencia α, β2, NF) en seis objetivos del complejo SMA.
• Se evaluó la conectividad estructural corticotalámica utilizando métricas de imagen ponderada por difusión (AFD, FBC) a los núcleos talámicos.

Principales resultados:

• Se encontraron variaciones significativas en la excitabilidad cortical y las propiedades oscilatorias en los objetivos de estimulación del complejo SMA.
• Se observó un gradiente rostro-caudal de excitabilidad cortical, con diferencias que disminuyeron con el tiempo.
• Se identificaron patrones distintos de conectividad estructural entre las subregiones del SMA y los núcleos talámicos.

Conclusiones:

• Se proporcionó evidencia humana in vivo directa de perfiles de conectividad neurofisiológica y estructural distintos de pre-SMA y SMA.
• Estas diferencias sugieren una especialización funcional, con pre-SMA involucrado en el control cognitivo y SMA en redes motoras.
• El TMS-EEG y la conectómica de difusión miden eficazmente diferencias neurofisiológicas finas para una neuromodulación individualizada potencial.